当前课程知识点：现代电子系统设计 > 第四章 直流电源 > 4.1 直流电源简介 > 4.1 直流电源简介
下面讲第四章
直流电源
第一节 直流电源简介
直流电源具有什么样的功能呢
直流电源
它可以使它的输出电压
自动保持一个恒定的电压
我们来看一下这个图
它的输入可以是交流的电压
也可以是直流的电压
但是输出是一个直流的电压
所谓自动保持恒定是指
当它的输入电压变化的时候
输出保持一个恒定的电压
而当输出端接负载
负载变化或者负载电流变化的时候
那么这时候它的输出电压依然保持恒定
这就是直流稳压电源
那么怎么样来获得一个直流的电压
比方说从交流转换到直流呢
那么通常交流的电源的来源
主要是咱们国家电网的电源
比方说220伏50赫兹的交流电
这个交流电电压幅度比较大
但是我们电子系统所需要的直流电源
通常是人体安全的电源相对比较小
于是交流220伏电源
转换为直流电源的第一步
就需要降压
通过变压器来降压
降压以后它依然是一个交流的信号
需要把它转换为一个单方向的
一个交流信号
那这时候通过整流电路可以实现
实现半波整流或者是全波整流
这时候信号就变为单个方向的交流信号了
这时候虽然还是交流信号
但是它已经含有直流的成分
这时候我们只要把交流的成分滤除
就可以得到直流的电压
所以接下来通过滤波电路
得到一个基本稳定的一个输出电压
然后还需要通过稳压电路
得到一个比较稳定的电压
这就是从交流转换为直流的一个过程
那下面我们看一下具体的电路
这个电路是由变压器全波整流电路
以及电容滤波电路和稳压管稳压电路组成
在这起关键作用的是稳压电路
也就是稳压管
那么稳压管
它的输出是一个稳定的电压UZ
那么这时候输出电压就等于稳压管的UZ
那么稳压管在工作的时候
它的工作的电流有一个范围
这时候它是通过调节它内部的电流
来使得输出电压稳定的
也就是无论输入电压
比如说电网电压波动使输入电压变化了
那么这时候它能够调节它自身的电流
使输出稳定
如果负载变化了
或者是负载电流变化了
那么这时候它也通过调整它自己的电流
来使得输出电压稳定
因此我们可以看到稳压管
它的电流的变化范围
实际上也就决定了
负载上面电流的变化范围
这是它稳压的原理
另外在设计稳压电路的时候
我们通常要选择稳压管的输入电压UI
输入电压UI跟变压器副边的电压值U2
是有一定的关系的
另外这个输入电压UI
与稳压管的输出电压UO之间也有一个关系
那这时候设计的时候通常是这样子
UI等于1.2倍的U2
也就是变压器副边的电压的有效值U2
UI还需要选择两到三倍的UO的大小
这样的话可以保证稳压管
能够输出一个稳定的电压UZ
稳压管稳压电路比较简单
但是它也有不足
比如说负载上的电流的变化范围
只能是稳压管的电流的变化范围的大小
所以这样就限制了输出电流变化的范围
另外它的输出电压是恒定的 不可调节
在一些需要调节的地方它也不太合适
这就是一个简单的稳压电路
我们在设计稳压电源
或者选择稳压电源的时候
有一些性能指标需要考虑
第一个性能指标就是输入电压的范围
这个范围要合适
才能使得电路能够稳定地工作
第二个就是输出电压
输出电压可能是固定的值
也可能是可调节的
第三个指标就是线性调整率
也叫输入调整率
是指输入电压变化所引起的输出电压变化
它们两个的比值
也就是ΔUO比上ΔUI
这个是衡量输入信号变化的时候
输出电压的稳定度的
第四个指标是负载调整率
那么它是指
当负载变化或者负载电流变化的时候
所引起的输出电压的变化它们的比值
也就是ΔUO比上ΔIO
第五个性能指标是纹波噪声电压
那么什么是纹波噪声电压呢
它是指在输出电压的基础上
叠加的一个微小的噪声电压
之所以会有这个噪声电压
是因为滤波电路
它不能完全滤除交流的信号
还会有一些留下来
这样的话在输出电压上面
就会叠加这个噪声电压
我们来看这个图
输出电压UO上面仔细观察的话
会有一个微小的纹波噪声电压
那么这个纹波噪声电压
是用它的峰峰值来衡量的
感谢您的观看
-课程简介
-1.1 电子系统简介
-1.2 现代电子系统举例
-1.3 现代电子系统的组成
-1.4 现代电子系统设计方法
-第一章 作业
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-2.2 传感器的分类和性能指标
-2.3 常用传感器介绍
-2.4 常用执行器介绍
-第二章 作业
-3.1 模拟信号处理简介
-3.2 信号放大和隔离电路
-3.3 滤波电路
--3.3 滤波电路
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-3.5 运算电路(二)
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-3.9 数-模转换器
-第三章 作业
-4.1 直流电源简介
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-第四章 作业
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-5.2 微处理器和片上系统的发展历程
-5.3 微处理器分类
-5.4 微处理器和片上系统举例
-5.5 微处理器和片上系统硬件结构
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-5.8 嵌入式操作系统
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-6.1 TM4C123 简介
-6.2 TM4C123 实验板
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-8.2 FPGA的发展趋势
-8.3 FPGA的特点
-8.4 FPGA的结构
-8.5 FPGA结构举例
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-9.2 Nios II 微处理器简介
-9.3 Avalone总线简介
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-9.5 SOPC设计举例
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-10.2 实验设备与器材
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--期末考试
